ES2211101T3 - METHOD AND RANDOM ACCESS CONTROL SYSTEM. - Google Patents
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Abstract
Método para realizar un acceso aleatorio en una red de comunicaciones móviles provista de una estación transceptora base y una pluralidad de estaciones móviles, que comprende las siguientes etapas: a) transmisión hacia dicha estación móvil de un parámetro que define intervalos de acceso permitidos de por lo menos un canal de acceso aleatorio existente físicamente; b) determinación de dichos intervalos de acceso permitidos en dicha estación móvil basándose en dicho parámetro; y c) utilización de por lo menos uno de dichos intervalos de acceso permitidos determinados, para realizar una operación de acceso aleatorio a dicha estación transceptora base.Method for random access in a mobile communications network provided with a base transceiver station and a plurality of mobile stations, comprising the following steps: a) transmission to said mobile station of a parameter defining permitted access intervals of at least minus a physically existing random access channel; b) determining said access intervals allowed in said mobile station based on said parameter; and c) use of at least one of said determined allowed access intervals, to perform a random access operation to said base transceiver station.
Description
Método y sistema de control de acceso aleatorio.Method and access control system random.
La presente invención se refiere a un método y a un sistema para realizar un acceso aleatorio en una red de comunicaciones móviles que comprende una estación transceptora base y una estación móvil, por ejemplo, una red de acceso de radiocomunicaciones de un sistema WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha) tal como el UMTS (Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales).The present invention relates to a method and to a system for random access in a network of mobile communications comprising a base transceiver station and a mobile station, for example, an access network of radiocommunications of a WCDMA system (Multiple Access by Broadband Code Division) such as the UMTS (System of Universal Mobile Telecommunications).
El WCDMA se ha escogido como la tecnología de radiocomunicaciones para las bandas emparejadas del UMTS. Consecuentemente, el WCDMA es un estándar habitual de la tecnología de radiocomunicaciones para las comunicaciones móviles de área extensa de tercera generación.WCDMA has been chosen as the technology of radiocommunications for paired UMTS bands. Consequently, WCDMA is a common technology standard of radiocommunications for mobile area communications Extensive third generation.
Se ha definido un procedimiento rápido y eficaz de acceso aleatorio en el sistema WCDMA, en el que el acceso aleatorio se basa en una transmisión Aloha a intervalos de una ráfaga de acceso aleatorio. La ráfaga contiene una parte de preámbulo, en la que se utiliza un código de preámbulo específico de la célula para transmitir una secuencia de preámbulo escogida aleatoriamente por la estación móvil. La secuencia de preámbulo es detectada en el receptor utilizando un filtro adaptado, y especifica un subconjunto de un árbol de código que define el código de distribución de canales (código abreviado) utilizado para una parte del mensaje RACH (Canal de Acceso Aleatorio).A fast and efficient procedure has been defined random access in the WCDMA system, in which access Random is based on an Aloha transmission at intervals of one burst of random access. The burst contains a part of preamble, in which a specific preamble code of the cell to transmit a chosen preamble sequence randomly by mobile station. The preamble sequence is detected in the receiver using an adapted filter, and specifies a subset of a code tree that defines the channel distribution code (abbreviated code) used to a part of the RACH (Random Access Channel) message.
En particular, una comunicación de acceso aleatorio entre una estación móvil y la estación transceptora base se establece por medio de un PRACH (Canal de Acceso Aleatorio Físico) de enlace ascendente y un AICH (Canal de Indicación de Adquisición) de enlace descendente, en la que el PRACH lleva un RACH (Canal de Acceso Aleatorio) a través del cual la estación móvil se comunica con la estación transceptora base. La estación móvil transmite un mensaje de acceso aleatorio hacia la estación transceptora base a través del RACH cuando desea iniciar un canal especializado para, por ejemplo, una conexión de voz o dispone de algunos datos por paquetes que se deben transmitir. La estación transceptora base transmite confirmaciones de recepción de firmas de preámbulo RACH hacia la estación móvil en el AICH, según los cuales se inicia la transmisión del mensaje RACH.In particular, an access communication random between a mobile station and the base transceiver station it is established through a PRACH (Random Access Channel Physical) uplink and an AICH (Indication Channel Acquisition) downlink, in which the PRACH carries a RACH (Random Access Channel) through which the mobile station is communicates with the base transceiver station. Mobile station transmits a random access message to the station base transceiver through RACH when you want to start a channel specialized for, for example, a voice connection or has Some packet data to be transmitted. The station base transceiver transmits confirmation of receipt of signatures from RACH preamble to the mobile station in the AICH, according to which RACH message transmission begins.
No obstante, en las propuestas habituales para el sistema WCDMA, únicamente se utiliza un subconjunto de todos los intervalos de acceso PRACH y AICH posibles, lo cual limita la capacidad del RACH. Esto no es deseable especialmente en los casos de cargas de red elevadas.However, in the usual proposals for WCDMA system, only a subset of all the possible PRACH and AICH access intervals, which limits the RACH capacity. This is not desirable especially in cases. of high network loads.
Por otra parte, el número de intervalos de acceso del PRACH y el AICH es bajo. Se puede transmitir un preámbulo y un indicador de adquisición (AI) cada tres o cuatro intervalos de acceso, de manera que la cantidad de recursos de hardware a asignar a la recepción RACH es baja. Si un único PRACH con dicha capacidad limitada no es suficiente para un procedimiento de acceso aleatorio, se deben configurar varios canales PRACH y AICH por cada célula de la estación transceptora base. Esto conduce a un procedimiento de acceso aleatorio complejo no deseable.Moreover, the number of access intervals from PRACH and AICH is low. You can transmit a preamble and a acquisition indicator (AI) every three or four intervals of access, so that the amount of hardware resources to allocate at the reception RACH is low. If a single PRACH with such capacity limited is not enough for a random access procedure, several PRACH and AICH channels must be configured for each cell of the base transceiver station. This leads to a procedure of complex random access undesirable.
En el documento EP-A-0 889 664 se da a conocer un control de congestión de canales de acceso aleatorio para emitir por radiodifusión mensajes de confirmación de recepción de teleservicio. Un sistema de comunicación inalámbrico transmite un mapa de bits y un parámetro de retardo de tiempo. El mapa de bits indica qué subcanales inversos específicos de un canal de frecuencias fx se pueden utilizar para transmitir confirmaciones de recepción BSM. A continuación, los teléfonos móviles intentaran transmitir una confirmación de recepción a un mensaje abreviado de radiodifusión utilizando los subcanales inversos indicados.In the document EP-A-0 889 664 discloses a congestion control of random access channels to broadcast broadcasting confirmation messages of receipt of teleservice A wireless communication system transmits a bitmap and a time delay parameter. Bitmap indicates which specific subchannels specific to a channel fx frequencies can be used to transmit confirmations of BSM reception. Next, mobile phones will try transmit a receipt confirmation to an abbreviated message from broadcasting using the indicated subchannels indicated.
Por otra parte, en el documento US-A-5 680 398 se da a conocer un sistema de comunicación en el cual se transmite información de señalización en un canal de señalización de enlace descendente para indicar claramente cuál de entre uno o más canales de tráfico de enlace ascendente se debe utilizar como canal de señalización para una solicitud de acceso aleatorio.Moreover, in the document US-A-5 680 398 discloses a communication system in which information is transmitted from signaling on a downlink signaling channel for clearly indicate which of one or more traffic channels of uplink should be used as signaling channel for a random access request.
Es un objetivo de la presente invención posibilitar una utilización más eficaz de canales de acceso aleatorio existentes físicamente.It is an objective of the present invention enable more efficient use of access channels randomly existing physically.
Este objetivo se consigue con un método para realizar un acceso aleatorio en una red de comunicaciones móviles que tiene una estación transceptora base y una pluralidad de estaciones móviles, que comprende las siguientes etapas:This goal is achieved with a method to perform random access in a mobile communications network which has a base transceiver station and a plurality of mobile stations, comprising the following stages:
transmisión de un parámetro que define intervalos de acceso permitidos de por lo menos un canal de acceso aleatorio existente físicamente hacia una estación móvil;transmission of a parameter that defines intervals allowed access of at least one random access channel physically existing towards a mobile station;
determinación de dichos intervalos de acceso permitidos en la estación móvil basándose en el parámetro; ydetermination of said access intervals allowed on the mobile station based on the parameter; Y
utilización de por lo menos uno de los intervalos de acceso permitidos determinados para realizar una operación de acceso aleatorio a la estación transceptora base.use of at least one of the intervals allowed access to perform an operation of random access to the base transceiver station.
Además, el objetivo anterior se consigue con un sistema para realizar un acceso aleatorio en una red de comunicaciones móviles, que comprende:In addition, the previous objective is achieved with a system for random access to a network of mobile communications, comprising:
un elemento de red dispuesto para transmitir un parámetro que define intervalos de acceso permitidos de por lo menos un canal de acceso aleatorio existente físicamente; ya network element arranged to transmit a parameter that defines allowed access intervals of at minus a physically existing random access channel; Y
una pluralidad de estaciones móviles dispuestas para recibir el parámetro transmitido, para determinar los intervalos de acceso permitidos basándose en el parámetro recibido, y para utilizar por lo menos uno de los intervalos de acceso permitidos determinados para realizar un acceso aleatorio a la estación transceptora base.a plurality of mobile stations arranged to receive the transmitted parameter, to determine the access intervals allowed based on the received parameter, and to use at least one of the access intervals allowed to perform random access to the base transceiver station.
Adicionalmente, el objetivo anterior se consigue con un elemento de red para una red de comunicaciones móviles que comprende una pluralidad de estaciones móviles, que comprende:Additionally, the previous objective is achieved with a network element for a mobile communications network that It comprises a plurality of mobile stations, comprising:
medios de fijación para fijar un parámetro que define intervalos de acceso permitidos de por lo menos un canal de acceso aleatorio existente físicamente para realizar una operación de acceso aleatorio; yfixing means to set a parameter that define allowed access intervals of at least one channel of physically existing random access to perform an operation random access; Y
medios de transmisión para transmitir el parámetro hacia la pluralidad de estaciones móviles.transmission means to transmit the parameter towards the plurality of mobile stations.
Además de esto, el objetivo anterior se consigue con una estación móvil para una red de comunicaciones móviles que tiene por lo menos un elemento de red que permite una operación de acceso aleatorio, que comprende:In addition to this, the previous objective is achieved with a mobile station for a mobile communications network that it has at least one network element that allows an operation of random access, comprising:
medios de recepción para recibir desde el elemento de red un parámetro que define intervalos de acceso permitidos de por lo menos un canal de acceso aleatorio existente físicamente para la operación de acceso aleatorio;means of reception to receive from the network element a parameter that defines access intervals allowed from at least one existing random access channel physically for the random access operation;
medios de determinación para determinar los intervalos de acceso permitidos basándose en el parámetro recibido; ymeans of determination to determine access intervals allowed based on the received parameter; Y
medios de transmisión para transmitir un mensaje de acceso aleatorio hacia el elemento de red utilizando por lo menos uno de los intervalos de acceso permitidos determinados.transmission means to transmit a message random access to the network element using so minus one of the determined allowed access intervals.
Por consiguiente, los intervalos de acceso permitidos de los canales de acceso aleatorio se pueden definir y señalizar para las estaciones móviles. Los mismos algoritmos pueden ser utilizados por la estación móvil y la estación transceptora base para determinar los intervalos de acceso en los que se puede realizar la transmisión o recepción, basándose en parámetros requeridos. De este modo, el número de intervalos de acceso permitidos puede ser definido por la red y se puede cambiar incluso dinámicamente basándose en la carga de mensajes de acceso aleatorio o en parámetros de hardware.Consequently, access intervals allowed random access channels can be defined and signal for mobile stations. The same algorithms can be used by the mobile station and the transceiver station basis for determining the access intervals at which you can perform the transmission or reception, based on parameters required Thus, the number of access intervals allowed can be defined by the network and can be changed even dynamically based on loading random access messages or in hardware parameters.
Según la invención, el número de intervalos de acceso permitidos de los canales de acceso aleatorio se puede configurar para adaptarse de forma más ajustada a los requisitos de la comunicación de acceso aleatorio. Como la red define los intervalos de acceso permitidos, se pueden tener en cuenta los recursos de hardware de la estación transceptora base cuando se tome una decisión sobre el número de intervalos de acceso permitidos. La selección de los intervalos de acceso de enlace ascendente para cada transmisión de preámbulos se puede aleatorizar, para reducir de este modo las colisiones de preámbulos. Como el número de intervalos de acceso permitidos para los canales de acceso aleatorio es una variable específica de la red, la cantidad de recursos de la estación transceptora base que se deben asignar a la recepción y transmisión de acceso aleatorio se puede cambiar dinámicamente.According to the invention, the number of intervals of allowed access from random access channels can be configure to adapt more closely to the requirements of Random access communication. How the network defines allowed access intervals, you can take into account hardware resources of the base transceiver station when taken a decision on the number of access intervals allowed. The selection of uplink access intervals for Each preamble transmission can be randomized, to reduce in this way the preamble collisions. As the number of access intervals allowed for access channels random is a specific network variable, the amount of resources of the base transceiver station that should be allocated to the reception and transmission of random access can be changed dynamically.
Preferentemente, el parámetro se transmite a través de un canal de radiodifusión, tal como el canal BCH del sistema WCDMA. El acceso aleatorio se puede realizar a través del canal de enlace ascendente PRACH y el canal de enlace descendente AICH.Preferably, the parameter is transmitted to through a broadcasting channel, such as the BCH channel of the WCDMA system. Random access can be done through the PRACH uplink channel and downlink channel AICH
El parámetro puede definir un subconjunto de intervalos de acceso disponibles de la red de comunicaciones móviles. El subconjunto puede ser determinado por otro parámetro transmitido desde la estación transceptora base hacia la estación móvil, en el que el otro parámetro puede ser un parámetro de temporización que define una temporización de transmisión de un intervalo de acceso de enlace ascendente. El otro parámetro también se puede transmitir a través del canal de radiodifusión. Preferentemente, el número de bits del parámetro se puede cambiar dependiendo de los otros parámetros.The parameter can define a subset of access intervals available from the communications network mobile phones The subset can be determined by another parameter transmitted from the base transceiver station to the station mobile, in which the other parameter can be a parameter of timing that defines a transmission timing of a uplink access interval. The other parameter too It can be transmitted through the broadcasting channel. Preferably, the number of bits of the parameter can be changed. depending on the other parameters.
La posibilidad de una transmisión de una firma de preámbulo o una indicación de adquisición se puede desactivar dependiendo del valor del parámetro.The possibility of a transmission of a signature of preamble or an acquisition indication can be deactivated depending on the value of the parameter.
Además, se puede calcular un índice de un intervalo de acceso de enlace ascendente permitido basándose en el valor del parámetro y un número de trama de una trama utilizada para transmitir un intervalo de acceso de enlace ascendente. En este caso, el parámetro puede determinar una compensación a sumar al índice calculado.In addition, you can calculate an index of a uplink access interval allowed based on the parameter value and a frame number of a frame used to transmit an uplink access interval. In In this case, the parameter can determine a compensation to be added to the calculated index
Los intervalos de enlace descendente permitidos se pueden determinar sumando un valor predeterminado a un índice de un intervalo de enlace ascendente recibido. En este caso, el valor predeterminado puede depender de un parámetro de temporización que define una temporización de transmisión del intervalo de enlace ascendente.The downlink intervals allowed can be determined by adding a predetermined value to an index of an uplink interval received. In this case, the value default may depend on a timing parameter that defines a transmission interval of the link interval upward.
Como alternativa, un índice de un intervalo de acceso de enlace ascendente permitido se puede determinar basándose en el valor del parámetro con independencia de un número de trama de una trama utilizada para transmitir un intervalo de acceso de enlace ascendente.Alternatively, an index of a range of allowed uplink access can be determined based in the parameter value regardless of a frame number of a frame used to transmit an access interval of uplink
Adicionalmente, la configuración binaria del parámetro puede determinar una combinación de índices calculados obtenidos para otros valores del parámetro, en la que los otros valores se corresponden con los pesos binarios de la configuración binaria.Additionally, the binary configuration of the parameter can determine a combination of calculated indices obtained for other values of the parameter, in which the others values correspond to the binary weights of the configuration binary
La estación transceptora base puede comprender unos medios de transmisión dispuestos para transmitir el parámetro a través del canal de radiodifusión.The base transceiver station may comprise transmission means arranged to transmit the parameter through the broadcasting channel.
Además, los medios de fijación pueden estar dispuestos de manera que fijen el parámetro dependiendo del valor del parámetro de temporización que define una temporización de transmisión de un intervalo de acceso de enlace ascendente en la operación de acceso aleatorio.In addition, the fixing means may be arranged so that they set the parameter depending on the value of the timing parameter that defines a timing of transmission of an uplink access interval in the random access operation.
Adicionalmente, los medios de determinación de la estación móvil pueden estar dispuestos de manera que determinen los intervalos de acceso de enlace ascendente permitidos basándose en el parámetro recibido y el parámetro de temporización. En particular, los medios de determinación pueden estar dispuestos de manera que calculen un índice de un intervalo de acceso de enlace ascendente permitido basándose en el valor del parámetro recibido y un número de trama de una trama utilizada para transmitir un intervalo de acceso de enlace ascendente. Como alternativa, los medios de determinación pueden estar dispuestos de manera que determinen un índice de un intervalo de acceso de enlace ascendente permitido basándose en el valor del parámetro con independencia de un número de trama de una trama utilizada para transmitir un intervalo de acceso de enlace ascendente.Additionally, the means of determining the mobile station may be arranged so as to determine the uplink access intervals allowed based on the received parameter and the timing parameter. In in particular, the means of determination may be arranged so that they calculate an index of a link access interval ascending allowed based on the value of the received parameter and a frame number of a frame used to transmit a uplink access interval. As an alternative, determination means may be arranged so that determine an index of an uplink access interval allowed based on the parameter value regardless of a frame number of a frame used to transmit a uplink access interval.
Preferentemente, en la estación móvil se proporcionan unos medios de selección para seleccionar aleatoriamente de entre intervalos de acceso permitidos determinados por los medios de determinación un intervalo de acceso de enlace ascendente a utilizar para transmitir un preámbulo de dicho mensaje de acceso aleatorio. En este caso, los preámbulos consecutivos se pueden transmitir separados por un número predeterminado de intervalos de acceso. El número predeterminado puede depender de un parámetro de temporización recibido por dichos medios de recepción. Como alternativa, los medios de selección pueden estar dispuestos de manera que realicen la selección aleatoria cada vez que sea necesario transmitir un preámbulo.Preferably, in the mobile station provide a selection means to select randomly between allowed access intervals determined by the determination means an access interval uplink to use to transmit a preamble of said random access message. In this case, the preambles Consecutive can be transmitted separated by a number Default access intervals. Default number may depend on a timing parameter received by said Means of reception. As an alternative, the means of selection can be arranged to make the selection random every time it is necessary to transmit a preamble.
A continuación, se describirá la presente invención más detalladamente basándose en una forma de realización preferida y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:Next, the present will be described invention in more detail based on an embodiment preferred and referring to the attached drawings, in the which:
la Fig. 1 muestra una temporización de acceso aleatorio utilizada en un canal de acceso aleatorio según un primer ejemplo de la forma de realización preferida de la presente invención;Fig. 1 shows an access timing random used in a random access channel according to a first example of the preferred embodiment of the present invention;
la Fig. 2 muestra un diagrama de bloques principal de una estación transceptora base y una estación móvil según la forma de realización preferida de la presente invención;Fig. 2 shows a block diagram main of a base transceiver station and a mobile station according to the preferred embodiment of the present invention;
la Fig. 3 muestra una tabla que indica una relación entre intervalos de acceso permitidos, un índice de trama de radiocomunicaciones y parámetros recibidos, según un primer ejemplo de la forma de realización preferida de la presente invención;Fig. 3 shows a table indicating a relationship between allowed access intervals, a frame rate of radiocommunications and parameters received, according to a first example of the preferred embodiment of the present invention;
la Fig. 4 muestra una tabla que indica una relación entre intervalos de acceso permitidos y parámetros recibidos según el primer ejemplo de la forma de realización preferida de la presente invención;Fig. 4 shows a table indicating a relationship between allowed access intervals and parameters received according to the first example of the embodiment preferred of the present invention;
la Fig. 5 muestra una tabla que indica una relación entre intervalos de acceso permitidos y parámetros recibidos de acuerdo con un segundo ejemplo de la forma de realización preferida de la presente invención; yFig. 5 shows a table indicating a relationship between allowed access intervals and parameters received according to a second example of the form of preferred embodiment of the present invention; Y
la Fig. 6 muestra una tabla que indica una relación entre intervalos de acceso permitidos, un índice de trama de radiocomunicaciones y parámetros recibidos, de acuerdo con el segundo ejemplo de la forma de realización preferida de la presente invención.Fig. 6 shows a table indicating a relationship between allowed access intervals, a frame rate of radiocommunications and parameters received, in accordance with the second example of the preferred embodiment of the present invention.
A continuación, se describirá la forma de realización preferida del método y el sistema según la presente invención basándose en un sistema WCDMA.Next, the form of preferred embodiment of the method and system according to the present invention based on a WCDMA system.
Antes de que una estación móvil (MS) pueda comenzar la transmisión en el canal PRACH, es necesario que adquiera varios parámetros descodificando un mensaje radiodifundido desde una estación transceptora base (BTS) a través del Canal de Radiodifusión (BCH). En particular, es necesario que la MS conozca, por ejemplo, los intervalos de acceso disponibles de los canales PRACH y AICH y el parámetro de temporización de transmisión AICH T_{AICH}. Estos parámetros también deben ser conocidos en un transceptor de la capa 1 de la BTS, de manera que se pueda realizar una recepción PRACH y una transmisión AICH.Before a mobile station (MS) can start the transmission on the PRACH channel, it is necessary that acquire several parameters by decoding a broadcast message from a base transceiver station (BTS) through the Channel of Broadcasting (BCH). In particular, it is necessary for the MS to know, for example, the available access intervals of the channels PRACH and AICH and the transmission timing parameter AICH T_ {AICH}. These parameters must also be known in a BTS layer 1 transceiver, so that it can be performed a PRACH reception and an AICH transmission.
Según la forma de realización preferida de la presente invención, la MS o una BTS puede obtener los intervalos de acceso disponibles basándose en un parámetro A transmitido a través del BCH. De este modo, los intervalos de acceso permitidos se definen basándose en los parámetros A y T_{AICH}. No obstante, la presente invención no se limita a los mismos, es decir, los intervalos de acceso también se pueden definir simplemente basándose en solo el parámetro A.According to the preferred embodiment of the In the present invention, the MS or a BTS can obtain the intervals of access available based on a parameter A transmitted through from the BCH. In this way, the allowed access intervals are defined based on parameters A and T_ {AICH}. However, the The present invention is not limited thereto, i.e. access intervals can also be defined simply based on only parameter A.
Después de que se hayan determinado los intervalos de acceso permitidos en la MS, dicha MS selecciona un intervalo de acceso en el cual se transmitirá una firma de preámbulo.After the access intervals allowed in the MS, said MS selects a access interval in which a signature of preamble.
Primer ejemploFirst example
La Fig. 1 muestra un primer ejemplo de una posible configuración de temporización de los canales de acceso aleatorio. En este caso, una trama de radiocomunicaciones de los canales de acceso aleatorio tiene una longitud de 10 ms, en la que los intervalos de acceso tanto de enlace ascendente como de enlace descendente tienen una longitud de 1,25 ms, de tal manera que cada trama de radiocomunicaciones comprende ocho intervalos de acceso los cuales pueden ser tenidos en cuenta para la operación de acceso aleatorio. Para cada intervalo de acceso de enlace ascendente, se proporciona un intervalo de acceso de enlace descendente correspondiente. Los preámbulos y los AI se transmiten en alineación temporal con los intervalos de acceso de enlace ascendente y de enlace descendente, respectivamente. Un intervalo de acceso de enlace ascendente se transmite un periodo de tiempo especificado antes del intervalo de acceso de enlace descendente correspondiente. Este periodo de tiempo es igual a 1,75 ms o 3 ms para T_{AICH} = 0 y T_{AICH} = 1, respectivamente.Fig. 1 shows a first example of a possible timing configuration of access channels random. In this case, a radio frame of the random access channels have a length of 10 ms, in which access intervals for both uplink and link descending have a length of 1.25 ms, so that each radio frame comprises eight access intervals which can be taken into account for the access operation random. For each uplink access interval, provides a downlink access interval correspondent. Preambles and AIs are transmitted in alignment temporary with uplink access intervals and of downlink, respectively. An access interval of uplink is transmitted a specified period of time before the downlink access interval correspondent. This period of time is equal to 1.75 ms or 3 ms for T_ {AICH} = 0 and T_ {AICH} = 1, respectively.
No obstante, la presente invención no se limita a la temporización mencionada. También se podría implementar cualquier otro esquema de temporización, tal como 15 intervalos de acceso por 20 ms de acuerdo con el segundo ejemplo descrito posteriormente.However, the present invention is not limited to The timing mentioned. It could also be implemented any other timing scheme, such as 15 intervals of access for 20 ms according to the second example described later.
El mensaje RACH se puede transmitir bien tres o bien cuatro intervalos de acceso después del último preámbulo transmitido, dependiendo del valor de T_{AICH}. La compensación de temporización entre intervalos de acceso de enlace ascendente y enlace descendente, vista desde la MS, es igual a 0,5 ms. Por esta razón, un intervalo de acceso comienza 0,5 ms antes en la dirección de enlace ascendente en comparación con la dirección de enlace descendente.The RACH message can be transmitted either three or well four access intervals after the last preamble transmitted, depending on the value of T_ {AICH}. The compensation timing between uplink access intervals and downlink, seen from the MS, is equal to 0.5 ms. For this reason, an access interval starts 0.5 ms earlier in the address uplink compared to the link address falling.
Según la Fig. 1, los intervalos de acceso en cada trama F son indicados por los índices 0 a 7, y las tramas de radiocomunicaciones F están numeradas de 0 a (N_{F}-1), en donde N_{F} indica el número de índices de tramas de radiocomunicaciones disponibles. En el caso alternativo mencionado de, por ejemplo, 15 intervalos de acceso por 20 ms (no mostrados), los intervalos de acceso se indican con los índices 0 a 14.According to Fig. 1, the access intervals in each frame F are indicated by indices 0 to 7, and frames of F radiocommunications are numbered from 0 to (N_ {F} -1), where N_ {F} indicates the number of Indexes of available radio frames. If alternative mentioned of, for example, 15 access intervals per 20 ms (not shown), access intervals are indicated by indexes 0 to 14.
En general, N_{F} debe ser un número entero suficientemente grande como para posibilitar una selección que se combine en unos medios de conmutación tales como un controlador de red de radiocomunicaciones (RNC). Esto se puede conseguir, si N_{F} cumple las siguientes condiciones:In general, N_ {F} must be an integer large enough to enable a selection that combine in switching means such as a controller radiocommunication network (RNC). This can be achieved, if N_ {F} meets the following conditions:
(N_{F} - 1) módulo 3 = 2, y(N_ {F} - 1) module 3 = 2, and
(N_{F}/2 - 1) módulo 4 = 3(N_ {F} / 2 - 1) module 4 = 3
La Fig. 2 muestra un diagrama de bloques principal de una BTS 10 y una MS 20 según la forma de realización preferida de la presente invención.Fig. 2 shows a block diagram principal of a BTS 10 and an MS 20 according to the embodiment Preferred of the present invention.
La BTS 10 comprende un transceptor (TRX) 11 para recibir y transmitir mensajes a través de los canales de radiocomunicaciones correspondientes hacia la MS 20. Además, la BTS 10 comprende una unidad 14 de fijación de parámetros en la cual se fijan parámetros de acceso aleatorio tales como el parámetro A y el parámetro de temporización T_{AICH}. La fijación se puede controlar por medio de la BTS 10 o basándose en una orden externa recibida desde la red móvil.The BTS 10 comprises a transceiver (TRX) 11 for receive and transmit messages through the channels of corresponding radiocommunications towards MS 20. In addition, the BTS 10 comprises a parameter setting unit 14 in which set random access parameters such as parameter A and the timing parameter T_ {AICH}. The fixation can be control via BTS 10 or based on an external order received from the mobile network.
La unidad 14 de fijación de parámetros está conectada a una unidad 15 de control de acceso aleatorio (RAC) para realizar un procesado de señal requerido para las operaciones de acceso aleatorio a través de los canales BCH y AICH. Basándose en los parámetros recibidos desde la unidad 14 de fijación de parámetros la unidad 15 de control RAC suministra un mensaje de radiodifusión correspondiente al TRX 11 el cual transmite el mensaje de radiodifusión hacia estaciones MS situadas en la célula de radiocomunicaciones correspondiente controlada por la BTS 10.The parameter setting unit 14 is connected to a random access control unit (RAC) 15 for perform a signal processing required for the operations of random access through the BCH and AICH channels. Based on the parameters received from the fixing unit 14 of parameters the RAC control unit 15 supplies a message of broadcast corresponding to TRX 11 which transmits the broadcast message to MS stations located in the cell corresponding radiocommunication controlled by the BTS 10.
Además, la unidad 15 de control RAC está conectada a un conmutador 13 por medio del cual se puede establecer una conexión con otro elemento de red tal como un controlador de red de radiocomunicaciones (RNC) para recibir, por ejemplo, una orden de control para controlar externamente la unidad 14 de fijación de parámetros.In addition, the RAC control unit 15 is connected to a switch 13 by means of which it can be set a connection with another network element such as a controller radiocommunication network (RNC) to receive, for example, a control order to externally control unit 14 of parameter setting
En el caso de que la BTS 10 reciba un mensaje de acceso aleatorio desde la MS 20 a través del canal PRACH, el TRX 11 suministra el mensaje recibido a una unidad 12 de determinación de intervalos dispuesta para detectar un índice del intervalo de acceso de enlace ascendente seleccionado por la MS 20 de entre los intervalos de acceso permitidos definidos por los parámetros A y T_{AICH}. Basándose en el índice detectado del intervalo de acceso de enlace ascendente recibido, la unidad 12 de determinación de intervalos determina índices de intervalos de enlace descendente permitidos del canal AICH, a utilizar para transmitir un mensaje de respuesta hacia la MS 20. La determinación de los índices de los intervalos de acceso de enlace descendente permitidos se realiza basándose en un algoritmo que se describe posteriormente.In the event that BTS 10 receives a message from random access from MS 20 through the PRACH channel, TRX 11 supplies the received message to a unit 12 for determining intervals arranged to detect an index of the interval of uplink access selected by MS 20 from among permitted access intervals defined by parameters A and T_ {AICH}. Based on the detected index of the interval of uplink access received, unit 12 determination of intervals determines indexes of downlink intervals allowed from the AICH channel, to be used to transmit a message from response to MS 20. The determination of the indices of the allowed downlink access intervals is performed based on an algorithm described later.
Adicionalmente, la unidad 12 de determinación de intervalos está conectada al conmutador 13 para suministrar a la red mensajes de acceso aleatorio recibidos.Additionally, the unit 12 for determining intervals is connected to switch 13 to supply the network random access messages received.
La MS 20 comprende un TRX 21 para transmitir y recibir mensajes a través de los canales de radiocomunicaciones correspondientes. El TRX 21 está conectado a una unidad 22 de extracción de parámetros, en la que se extraen del canal BCH los parámetros de acceso aleatorio tales como el parámetro A y el parámetro T_{AICH}. Los parámetros extraídos se suministran a una unidad 23 de determinación de intervalos dispuesta de manera que determina los intervalos de acceso de enlace ascendente permitidos basándose en un algoritmo predefinido que puede depender del valor del parámetro T_{AICH} y que se describe posteriormente. Los intervalos de acceso permitidos determinados se suministran a una unidad 24 de selección de intervalos en la que se selecciona por lo menos un intervalo de acceso de enlace ascendente deseado. El intervalo de acceso de enlace ascendente se puede seleccionar aleatoriamente basándose en los intervalos de acceso permitidos determinados. Una vez que se ha realizado la selección, se transmiten preámbulos consecutivos separados por bien tres o bien cuatro intervalos de acceso, dependiendo del valor del parámetro T_{AICH}.The MS 20 comprises a TRX 21 for transmitting and receive messages through radio channels corresponding. The TRX 21 is connected to a unit 22 of parameter extraction, in which the BCH channel is extracted from random access parameters such as parameter A and the parameter T_ {AICH}. The extracted parameters are supplied to a interval determination unit 23 arranged so that determines the allowed uplink access intervals based on a predefined algorithm that can depend on the value of parameter T_ {AICH} and described later. The certain permitted access intervals are provided at a interval selection unit 24 in which it is selected so minus a desired uplink access interval. The uplink access interval can be selected randomly based on allowed access intervals determined. Once the selection has been made, it transmit consecutive preambles separated by either three or four access intervals, depending on the parameter value T_ {AICH}.
Como alternativa, la MS 20 puede seleccionar aleatoriamente un número el cual define un subconjunto de los intervalos de acceso permitidos determinados, los cuales serán utilizados a continuación por la MS 20 para transmitir el mensaje de acceso aleatorio.Alternatively, the MS 20 can select randomly a number which defines a subset of the certain permitted access intervals, which will be then used by MS 20 to transmit the message random access
El índice del intervalo de acceso seleccionado se suministra a una unidad 25 de control de acceso aleatorio (RAC) dispuesta para realizar un procesado de señal requerido para las operaciones de acceso aleatorio a través del canal PRACH. La unidad 25 de control RAC genera un mensaje de acceso aleatorio basándose en una información suministrada desde una unidad I/O 27 a través de una unidad 26 de procesado de señal hacia el TRX 21, de cara a ser transmitido a través del canal PRACH hacia la BTS 10. La unidad 26 de procesado de señal se proporciona para realizar la señalización de banda base requerida de cualquier señal de entrada o salida intercambiada entre la unidad 25 de control RAC y la unidad I/O 27.The index of the selected access interval is supplies a random access control unit (RAC) 25 ready to perform a signal processing required for the random access operations through the PRACH channel. Unit 25 RAC control generates a random access message based in an information supplied from an I / O unit 27 through a signal processing unit 26 towards the TRX 21, in order to be transmitted through the PRACH channel to BTS 10. Unit 26 Signal processing is provided to perform signaling baseband required of any input or output signal exchanged between the RAC control unit 25 and the I / O unit 27.
A continuación, haciendo referencia a las Figuras 3 y 4 se describen algoritmos utilizados por la unidad 23 de determinación de intervalos y la unidad 15 de control RAC para determinar intervalos de acceso permitidos de enlace ascendente y, respectivamente, de enlace descendente basándose en los parámetros A y T_{AICH}.Next, referring to the Figures 3 and 4 describe algorithms used by unit 23 of interval determination and RAC control unit 15 for determine allowed uplink access intervals and, respectively, downlink based on the parameters A and T_ {AICH}.
Tal como ya se ha mencionado, cada trama de radiocomunicaciones F puede contener ocho intervalos de acceso presentando cada uno de ellos un índice respectivo a, en donde 0 \leq a \leq 7. El índice de la trama de radiocomunicaciones F está comprendido entre 0 y (N_{F}-1). Como alternativa, dos tramas consecutivas de radiocomunicaciones 2\cdotF y 2\cdotF+1 las cuales forman una trama \Gamma de 20 ms pueden contener quince intervalos de acceso, es decir, 0 \leq a \leq 14.As already mentioned, each plot of F radio may contain eight access intervals each of them presenting a respective index to, where 0 \ leq a \ leq 7. The index of the radio frame F is between 0 and (N_ {F} -1). How alternative, two consecutive radio frames 2 \ cdotF and 2 \ cdotF + 1 which form a \ Gamma frame of 20 ms can contain fifteen access intervals, that is, 0 \ leq a \ leq 14.
Inicialmente, la red, por ejemplo, la BTS 10, informa a las estaciones móviles, situadas dentro del área de radiocomunicaciones cubierta, de los intervalos de acceso disponibles del canal PRACH y AICH transmitiendo los parámetros T_{AICH} y A en el canal BCH, en los que T_{AICH} puede ser igual a 0 ó 1. En el caso de que T_{AICH} = 0, el valor de A puede estar comprendido entre 0 y 7 (es decir, 0 \leq A \leq 7, o 000 \leq A \leq 111 en expresión binaria). En el caso de que el valor de T_{AICH} sea igual a 1, los valores del parámetro A pueden estar comprendidos entre 0 y 15 (es decir, 0 \leq A \leq 15, o 0000 \leq A \leq 1111 en expresión binaria).Initially, the network, for example, BTS 10, informs the mobile stations, located within the area of radiocommunications cover, access intervals available from the PRACH and AICH channel transmitting the parameters T_ {AICH} and A on the BCH channel, in which T_ {AICH} can be equal to 0 or 1. In the case that T_ {AICH} = 0, the value of A it can be between 0 and 7 (that is, 0 \ leq A \ leq 7, or 000 ≤ A ≤ 111 in binary expression). Supposing the value of T_ {AICH} is equal to 1, the values of parameter A they can be between 0 and 15 (ie 0 \ leq A \ leq 15, or 0000? A? 1111 in binary expression).
Según la forma de realización preferida, cada bit de la expresión binaria del parámetro A indica bien una inclusión o bien una exclusión de un subconjunto de intervalos de acceso en el conjunto de intervalos de acceso permitidos.According to the preferred embodiment, each bit of the binary expression of parameter A indicates either an inclusion or either an exclusion of a subset of access intervals in the set of access intervals allowed.
La Fig. 3 muestra una tabla que indica subconjuntos permitidos de intervalos de acceso dependiendo del parámetro A y el índice de trama F, en el caso de que el valor del parámetro T_{AICH} sea igual a 0.Fig. 3 shows a table indicating allowed subsets of access intervals depending on the parameter A and frame rate F, in the event that the value of the parameter T_ {AICH} is equal to 0.
En el caso de que A sea igual a 0 (000 en expresión binaria), la transmisión de una firma de preámbulo o un AI se prohibe o desactiva en todos los intervalos de acceso, ya que cada bit de la expresión binaria es 0.In case A is equal to 0 (000 in binary expression), the transmission of a preamble signature or a AI is prohibited or deactivated at all access intervals, as Each bit of the binary expression is 0.
Cuando A es igual a 1 (001 en expresión binaria), los índices de los intervalos de acceso de enlace ascendente permitidos en cualquier trama de radiocomunicaciones F se obtienen con la ecuación:When A is equal to 1 (001 in binary expression), indexes of uplink access intervals allowed in any radio frame F are obtained with the equation:
i = 3 \cdot N + (F módulo 3)i = 3 \ Nd (F module 3)
en donde 0 \leq N \leq 2,where 0 \ leq N \ leq 2,
en donde N es un número entero e i indica el índice del intervalo de acceso permitido, en los que son válidos solamente los intervalos de acceso que tienen índices dentro de los márgenes de 0 a 7. Basándose en la ecuación anterior, se obtienen los valores indicados en la columna A = 1 de la tabla mostrada en la Fig. 3.where N is an integer and i indicates the index of the allowed access interval, in which they are valid only the access intervals that have indexes within the margins from 0 to 7. Based on the previous equation, you get the values indicated in column A = 1 of the table shown in the Fig. 3.
Como cada bit del parámetro A indica bien una inclusión o bien una exclusión de un subconjunto de intervalos de acceso, los subconjuntos están definidos por A = 1 (001), A = 2 (010) y A = 4 (100), que reflejan los pesos binarios de la expresión binaria.As each bit of parameter A indicates well a inclusion or exclusion of a subset of intervals of access, subsets are defined by A = 1 (001), A = 2 (010) and A = 4 (100), which reflect the binary weights of the binary expression
Básicamente, los subconjuntos para A = 2 se obtienen aumentando en uno los índices de los subconjuntos para A = 1, en los que el valor 8 se elimina y se transfiere como un valor 0 a la siguiente trama de radiocomunicaciones F+1. De forma similar, el subconjunto de intervalos de acceso permitidos para A = 4 se obtiene a partir del subconjunto para A = 2 aumentando en uno los índices y transfiriendo un valor 8 obtenido como un valor 0 hacia la trama de radiocomunicaciones subsiguiente. De este modo, el valor del parámetro A determina una compensación sumada a un subconjunto básico (A = 1).Basically, subsets for A = 2 are obtained by increasing the indexes of the subsets for A = 1, in which the value 8 is removed and transferred as a value 0 to the next radio frame F + 1. Similarly, the subset of allowed access intervals for A = 4 is obtained from the subset for A = 2 by increasing the indexes and transferring a value 8 obtained as a value 0 towards the subsequent radiocommunication plot. In this way, the value of parameter A determines a compensation added to a basic subset (A = 1).
Los otros conjuntos de intervalos de acceso permitidos para los valores restantes del parámetro A se pueden determinar añadiendo los subconjuntos respectivos de los proporcionados en la tabla de la Fig. 3 sobre la base de los valores de los bits en la expresión binaria del parámetro A. Por ejemplo, en el caso de que el parámetro A sea igual a 7 que presenta la expresión binaria 111 y por lo tanto incluye todos los pesos binarios, los subconjuntos para A = 1, A = 2 y A = 4 están incluidos todos en el conjunto de intervalos de acceso permitidos, lo cual lleva al número máximo de intervalos permisibles. Además, en el caso de que A sea igual a 5 que presenta la expresión binaria 101, se añaden los subconjuntos definidos por A = 1 y A = 4 para obtener el conjunto de intervalos de acceso permitidos, y así sucesivamente.The other sets of access intervals allowed for the remaining values of parameter A can be determine by adding the respective subsets of the provided in the table in Fig. 3 based on the Bit values in the binary expression of parameter A. By example, in the case that parameter A is equal to 7 that it presents the binary expression 111 and therefore includes all binary weights, the subsets for A = 1, A = 2 and A = 4 are all included in the set of allowed access intervals, which leads to the maximum number of allowable intervals. Also in the case that A is equal to 5 that presents the binary expression 101, the subsets defined by A = 1 and A = 4 are added to get the set of allowed access intervals, and so on successively.
A continuación, un índice de un intervalo de acceso se indica por medio de un par (F, a), en el que F (0 \leq F \leq (N_{F}-1)) indica el índice de trama y a (0 \leq a \leq 7) indica el índice de intervalo de acceso (dentro de una trama F). Por ejemplo, los intervalos de acceso permitidos para A = 1 y F = 0, mostrados en la Fig. 3, se pueden expresar como (0,0) (0,3) y (0,6).Next, an index of a range of access is indicated by a pair (F, a), in which F (0 \ leq F \ leq (N_ {F} -1)) indicates the frame rate and a (0 \ leq a \ leq 7) indicates the access interval index (within a frame F). For example, access intervals allowed for A = 1 and F = 0, shown in Fig. 3, can be express as (0.0) (0.3) and (0.6).
(F^{1}_{u}, a^{1}_{u})_{0} indica cualquier intervalo de acceso de enlace ascendente para A = 1 y T_{AICH} = 0. Los intervalos de acceso de enlace descendente correspondientes determinados por la unidad 12 de determinación de intervalos de la BTS 10 vienen dados por (F^{1}_{d}, a^{1}_{d})_{0}, en la que F^{1}_{d} = (F^{1}_{u} + a^{1}_{d}/8) módulo N_{F} y a^{1}_{d} = (a^{1}_{u} + 1) módulo 8 en el caso anterior de ocho intervalos de acceso por trama de radiocomunicaciones. En la ecuación para F^{1}_{d},, /'' significa una división entera, es decir, truncamiento. De este modo, en general, un intervalo de acceso de enlace descendente viene dado por (F^{x}_{d}, a^{x}_{d})_{0} = (F^{x}_{u}a^{x}_{u})_{0} + 1, para A = x y T_{AICH} = 0.(F 1 u, a 1 u) 0 indicates any uplink access interval for A = 1 and T_ {AICH} = 0. The downlink access intervals corresponding determined by unit 12 for determining intervals of the BTS 10 are given by (F 1, a 1 d) 0, in which F 1 d = (F 1 u + a 1 d / 8) module N F and a 1 d = (a 1 u + 1) module 8 in the previous case of eight intervals of access by frame of radiocommunications. In the equation for F 1 d ,, / '' means an entire division, that is, truncation Thus, in general, an access interval of downlink is given by (F x d, a x d) 0 = (F x u a x u) 0 + 1, for A = x y T_ {AICH} = 0.
Por consiguiente, cuando A es igual a 2 (010 en expresión binaria), los intervalos de acceso de enlace ascendente permitidos quedan definidos por (F^{2}_{u}, a^{2}_{u})_{0} = (F^{1}_{u}, a^{1}_{u})_{0} + 1. De forma similar, (F^{4}_{u}, a^{4}_{u})_{0} = (F^{2}_{u}, a^{2}_{u})_{0} + 1.Therefore, when A is equal to 2 (010 in binary expression), the uplink access intervals allowed are defined by (F 2 u, a 2 u) 0 = (F 1 u, a 1 u) 0 + 1. Similarly, (F 4 u, a 4 u) 0 = (F 2 u, a 2 u) 0 + 1.
Debido a la operación de módulo 3 para el índice de trama F, los intervalos de acceso permitidos se cambian durante tres tramas de radiocomunicaciones consecutivas. La razón de esto es que el ciclo de la temporización de los intervalos de acceso PRACH es 30 ms, el cual se corresponde con tres tramas de radiocomunicaciones.Due to the operation of module 3 for the index of frame F, the allowed access intervals are changed during three consecutive radio frames. The reason for this is that the timing cycle of the intervals of PRACH access is 30 ms, which corresponds to three frames of Radiocommunications
La Fig. 4 muestra una tabla que indica la relación entre los intervalos de acceso permitidos y el parámetro A en el caso de que el valor de T_{AICH} = 1.Fig. 4 shows a table indicating the relationship between allowed access intervals and parameter A in the case that the value of T_ {AICH} = 1.
En este caso, los intervalos de acceso permitidos son iguales en cualquier trama de radiocomunicaciones, es decir, la determinación se realiza con independencia del índice de trama F. Esto es debido al hecho de que el ciclo de la temporización de los intervalos de acceso PRACH es una trama de radiocomunicaciones si T_{AICH} = 1.In this case, the access intervals allowed they are the same in any radio frame, that is, the determination is made regardless of frame rate F. This is due to the fact that the timing cycle of the PRACH access intervals is a radio frame if T_ {AICH} = 1.
Cuando T_{AICH} = 1, el parámetro A está comprendido entre 0 y 15, es decir, comprende cuatro bits en la expresión binaria. Por esta razón, se definen cuatro conjuntos diferentes de intervalos de acceso permitidos, en los que cada bit del parámetro A indica bien una inclusión o bien una exclusión del conjunto correspondiente de intervalos de acceso permitidos.When T_ {AICH} = 1, parameter A is between 0 and 15, that is, it comprises four bits in the binary expression For this reason, four sets are defined different from allowed access intervals, in which each bit of parameter A indicates either an inclusion or an exclusion of corresponding set of allowed access intervals.
Cuando A es igual a 0 (0000 en expresión binaria), se prohibe la transmisión de una firma de preámbulo o un AI en todos los intervalos de acceso.When A is equal to 0 (0000 in expression binary), the transmission of a preamble signature or a AI at all access intervals.
Cuando A es igual a 1 (0001 en expresión binaria), los índices de los intervalos de acceso permitidos son 0 y 4 para cualquier valor de F. Cuando A es igual a 2 (0010 en expresión binaria), los índices de los intervalos de acceso permitidos son iguales a 1 y 5 para cualquier valor de F. Cuando A es igual a 4 (0100) y 8 (1000), los índices de los intervalos de acceso permitidos son 2, 6 y 3, 7, respectivamente, para cualquier valor de F.When A equals 1 (0001 in expression binary), the indices of the allowed access intervals are 0 and 4 for any value of F. When A is equal to 2 (0010 in binary expression), the indexes of the access intervals allowed are equal to 1 and 5 for any value of F. When A is equal to 4 (0100) and 8 (1000), the indexes of the intervals of Access allowed are 2, 6 and 3, 7, respectively, for any value of F.
Los índices para los otros valores del parámetro A se determinan basándose en la constelación de bits de la expresión binaria de A, como en el caso de T_{AICH} = 0. De este modo, en el caso de A = 15 (1111 en expresión binaria) se permiten todos los intervalos disponibles.The indexes for the other parameter values A is determined based on the constellation of bits of the binary expression of A, as in the case of T_ {AICH} = 0. Of this mode, in the case of A = 15 (1111 in binary expression) they are allowed All intervals available.
En general, los intervalos de acceso de enlace descendente permitidos se determinan por medio de (F^{x}_{d}, a^{x}_{d})_{1} = (F^{x}_{u}, a^{x}_{u})_{1} + 2, para A = x y T_{AICH} = 1. De este modo, básicamente, los índices de los intervalos de acceso de enlace descendente se obtienen aumentando en 2 los índices de los intervalos de acceso de enlace ascendente.In general, link access intervals Allowed descents are determined by means of (F x d, a x d) 1 = (F x u, a x u) 1 + 2, for A = x and T_ AICH = 1. Of this way basically the indexes of the access intervals of downlink are obtained by increasing the indexes of 2 uplink access intervals.
De este modo, el número de intervalos de acceso de enlace ascendente PRACH e intervalos de acceso de enlace descendente AICH permitidos se puede configurar en concordancia con los requisitos de la comunicación de acceso aleatorio o los recursos de hardware en la BTS 10.Thus, the number of access intervals PRACH uplink and link access intervals AICH descending allowed can be set in accordance with the requirements of random access communication or hardware resources in the BTS 10.
Segundo ejemploSecond example
De acuerdo con el segundo ejemplo de la forma de realización preferida, se proporcionan quince intervalos de acceso por 20 ms, en los que dos tramas de radiocomunicaciones consecutivas 2\cdotF y 2\cdotF+1 (0 \leq F \leq (N_{F}/2-1)) contienen quince intervalos de acceso PRACH o AICH presentando cada uno de ellos un índice a, en el que 0 \leq a \leq 15. En el presente caso, las dos tramas de radiocomunicaciones consecutivas 2\cdotF y 2\cdotF+1 se designan mediante \Gamma que indica una trama PRACH o AICH de longitud 20 ms. De este modo, \Gamma contiene 15 intervalos de acceso que tienen una longitud de aproximadamente 1,33 ms (20 ms/15). El índice de trama \Gamma está comprendido entre 0 y (N_{F}/2-1).According to the second example of the form of preferred embodiment, fifteen access intervals are provided for 20 ms, in which two radiocommunication frames consecutive 2 \ cdotF and 2 \ cdotF + 1 (0 \ leq F \ leq (N_ {F} / 2-1)) contain fifteen access intervals PRACH or AICH each presenting an index a, in which 0 \ leq a \ leq 15. In the present case, the two frames of consecutive radiocommunications 2 \ cdotF and 2 \ cdotF + 1 se designate by \ Gamma which indicates a PRACH or AICH frame of length 20 ms. Thus, γ contains 15 intervals of access that have a length of approximately 1.33 ms (20 ms / 15). The frame rate \ Gamma is between 0 and (N_ {F} / 2-1).
La Fig. 5 muestra una tabla que indica la relación entre los intervalos de acceso permitidos y el parámetro A en el caso de que el valor de T_{AICH} = 0.Fig. 5 shows a table indicating the relationship between allowed access intervals and parameter A in the case that the value of T_ {AICH} = 0.
En el caso de T_{AICH} = 0, es decir, 0 \leq A \leq 7, también se prohibe la transmisión de una firma de preámbulo o un AI en todos los intervalos de acceso, si A es igual a 0 (000 en expresión binaria).In the case of T_ {AICH} = 0, that is, 0 \ leq A ≤ 7, the transmission of a signature of preamble or an AI at all access intervals, if A is equal to 0 (000 in binary expression).
Cuando A es igual a 1 (001 en expresión binaria), los índices de intervalos de acceso permitidos son 0, 3, 6, 9, y 12, es decir, (\Gamma^{1}_{u}, 0)_{0}, (\Gamma^{1}_{u}, 3)_{0}, (\Gamma^{1}_{u}, 6)_{0}, (\Gamma^{1}_{u}, 9)_{0}, y (\Gamma^{1}_{u}, 12)_{0}, para cualquier \Gamma, ya que el ciclo de la temporización de los intervalos de acceso PRACH es una trama de radiocomunicaciones.When A is equal to 1 (001 in binary expression), the allowed access interval indices are 0, 3, 6, 9, and 12, that is, (G1 u, 0) 0, (Γ1 u, 3) 0, (\ Gamma1 u, 6) 0, (γ1 u, 9) 0, and (Γ1 u, 12) 0, for any γ, since the timing cycle of access intervals PRACH is a radio network.
Cuando A es igual a 2 (010 en expresión binaria), los intervalos de acceso permitidos (\Gamma^{2}_{u}, a^{2}_{u})_{0} se obtienen mediante (\Gamma^{1}_{u}, a^{1}_{u})_{0} + 1 para todos los intervalos de acceso disponibles (\Gamma^{1}_{u}, a^{1}_{u})_{0}, es decir, los índices de los intervalos de acceso permitidos son 1, 4, 7, 10, y 13. A continuación, (\Gamma^{1}, a^{1}) = (\Gamma, a) + 1 queda definido por \Gamma^{1} = (\Gamma + a^{1}/15) módulo N_{F}/2 y a^{1} = (a + 1) módulo 15. De este modo, los intervalos de acceso permitidos son (\Gamma^{2}_{u}, 1)_{0}, (\Gamma^{2}_{u}, 4)_{0}, (\Gamma^{2}_{u}, 7)_{0}, (\Gamma^{2}_{u}, 10)_{0}, y (\Gamma^{2}_{u}, 13)_{0}, para cualquier \Gamma.When A is equal to 2 (010 in binary expression), the allowed access intervals (γ2 u, a 2 u) 0 are obtained by (Γ1 u, a1 u) 0 + 1 for all the available access intervals (G1 u, a 1 u) 0, that is, the indices of the Allowed access intervals are 1, 4, 7, 10, and 13. A then (G1, a1) = (\ Gamma, a) + 1 is defined by \ Gamma1 = (\ Gamma + a1 / 15) module N_ {F} / 2 and a1 = (a + 1) module 15. Thus, the Allowed access intervals are (γ2 u, 1) 0, (γ2 u, 4) 0, (Γ2 u, 7) 0, (\ Gamma2 u, 10) 0, and (γ2 u, 13) 0, for any \ Gamma.
De forma similar, cuando A es igual a 4 (100 en expresión binaria), los índices de intervalos de acceso permitidos son 2, 5, 8, 11, y 14, ya que (\Gamma^{4}_{u}, a^{4}_{u})_{0} = (\Gamma^{2}_{u}, a^{2}_{u})_{0} + 1.Similarly, when A equals 4 (100 in binary expression), the access interval indexes allowed they are 2, 5, 8, 11, and 14, since (G4 u, a 4 u) 0 = (γ 2 u, a 2 u) 0 + 1.
En general, los intervalos de acceso de enlace descendente se obtienen a partir de (\Gamma^{x}_{d}, a^{x}_{d})_{0} = (\Gamma^{x}_{u}, a^{x}_{u})_{0} + 1.In general, link access intervals descending are obtained from (γ x d, a x d) 0 = (\ gamma x u, a x u) 0 + 1.
La Fig. 6 muestra una tabla que indica subconjuntos permitidos de intervalos de acceso en dependencia del parámetro A y el índice de trama \Gamma, en el caso de que el valor del parámetro T_{AICH} sea igual a 1.Fig. 6 shows a table indicating permitted subsets of access intervals depending on the parameter A and the frame rate \ Gamma, in case the value of parameter T_ {AICH} is equal to 1.
En el caso de T_{AICH} = 1, es decir, 0 \leq A \leq 15, se prohibe nuevamente la transmisión de una firma de preámbulo de un AI en todos los intervalos de acceso, siempre que A sea igual a 0 (0000 en expresión binaria).In the case of T_ {AICH} = 1, that is, 0 \ leq A ≤ 15, the transmission of a signature of preamble of an AI at all access intervals, provided that A equals 0 (0000 in binary expression).
Cuando A es igual a 1 (0001 en expresión binaria), los índices de intervalos de acceso permitidos para cualquier trama \Gamma se obtienen a partir de la ecuación:When A equals 1 (0001 in expression binary), the access interval indexes allowed for Any frames \ Gamma are obtained from the equation:
i = 4 \cdot N + (\Gamma módulo 4)i = 4 \ Nd (\ Gamma module 4)
en donde 0 \leq N \leq 3,where 0 \ leq N \ leq 3,
en donde N es un número entero e i indica el índice del intervalo de acceso permitido, en el que solamente son válidos los intervalos de acceso que tienen índices dentro de los márgenes de 0 a 14.where N is an integer and i indicates the index of the allowed access interval, in which they are only valid the access intervals that have indexes within the margins from 0 to 14.
Cuando A es igual a 2, 4 u 8, los intervalos de acceso permitidos se obtienen a partir de (\Gamma^{2n}_{u}, a^{2n}_{u})_{1} = (\Gamma^{n}_{u}, a^{n}_{u})_{1} + 1. De este modo los índices de intervalos de acceso para el caso de A = 2 se pueden calcular a partir de los índices obtenidos para el caso A = 1, etcétera.When A is equal to 2, 4 or 8, the intervals of allowed access are obtained from (G2n u, a 2n u) 1 = (γ n u, a <n> u <1> +1. Thus the indices of access intervals for the case of A = 2 can be calculated at from the indices obtained for case A = 1, etc.
En general, los intervalos de acceso de enlace descendente se obtienen a partir de (\Gamma^{x}_{d}, a^{x}_{d})_{1} = (\Gamma^{x}_{u}, a^{x}_{u})_{1} + 2.In general, link access intervals descending are obtained from (γ x d, a x d) 1 = (γ x u), a x u) 1 + 2.
Se debe indicar que, también en el segundo ejemplo, los conjuntos de intervalos de acceso permitidos se determinan para los otros valores del parámetro A combinando (añadiendo) los subconjuntos mostrados en las tablas de las Figs. 5 y 6 según los valores de los bits de las expresiones binarias respectivas de los valores restantes del parámetro, tal como se ha descrito en el primer ejemplo.It should be noted that, also in the second For example, sets of allowed access intervals are determined for the other values of parameter A by combining (adding) the subsets shown in the tables of Figs. 5 and 6 according to the bit values of the binary expressions of the remaining values of the parameter, as has been described in the first example.
A continuación, se describe más detalladamente la selección de uno o una pluralidad de intervalos de acceso por parte de la unidad 24 de selección de intervalos de la MS 20.The following describes in more detail the selection of one or a plurality of access intervals per part of the interval selection unit 24 of the MS 20.
La unidad 24 de selección de intervalos puede estar dispuesta para seleccionar aleatoriamente uno de los intervalos de acceso permitidos de enlace ascendente determinados sobre la base de, por ejemplo, uno de los algoritmos descritos en el primer o el segundo ejemplos por parte de la unidad 23 de determinación de intervalos. Una vez que se ha realizado la selección, se pueden transmitir preámbulos consecutivos separados por bien tres o bien cuatro intervalos de acceso (temporización preámbulo a preámbulo), dependiendo del valor de T_{AICH}. De este modo, la MS 20 escoge aleatoriamente un número x que define el subconjunto de intervalos de acceso que será utilizado por la MS 20. Para T_{AICH} = 0 y T_{AICH} = 1, los valores de x se pueden tomar de los conjuntos {1, 2, 4} y {1, 2, 4, 8}, respectivamente. A continuación, los intervalos de acceso de enlace ascendente seleccionados son definidos por todos los (F^{x}_{u}, a^{x}_{u}) o (\Gamma^{x}_{u}, a^{x}_{u}), respectivamente.The interval selection unit 24 may be willing to randomly select one of the allowed uplink access ranges determined based on, for example, one of the algorithms described in the first or second examples by unit 23 of interval determination. Once the selection, separate consecutive preambles can be transmitted for either three or four access intervals (timing preamble to preamble), depending on the value of T_ {AICH}. From In this way, the MS 20 randomly chooses an x number that defines the subset of access intervals that will be used by the MS 20. For T_ {AICH} = 0 and T_ {AICH} = 1, the values of x can be take from the sets {1, 2, 4} and {1, 2, 4, 8}, respectively. TO then uplink access intervals selected are defined by all (F x u, a x u) or (x x x u, a x u), respectively.
Como alternativa, la unidad 24 de selección de intervalos de la MS 20 puede estar dispuesta para seleccionar aleatoriamente cualquier intervalo de acceso de enlace ascendente permitido, cuando sea necesario transmitir una firma de preámbulo. Una vez que se ha seleccionado el intervalo de acceso, siguen las temporizaciones PRACH y AICH. De este modo, cada vez que es necesario transmitir una firma de preámbulo, la unidad 24 de selección de intervalos de la MS 20 selecciona aleatoriamente un número x de los conjuntos {1, 2, 4} o {1, 2, 4, 8} (dependiendo del valor de T_{AICH}) y a continuación realiza la transmisión utilizando el siguiente intervalo de acceso permitido de (F^{x}_{u}, a^{x}_{u}) o (\Gamma^{x}_{u}, a^{x}_{u}),respectivamente. En este caso, la temporización de preámbulo a preámbulo puede ser tres, cuatro o cinco intervalos de acceso, dependiendo del valor de x (caso T_{AICH} = 0). Para T_{AICH} = 1, la temporización de preámbulo a preámbulo puede ser cuatro, cinco, seis o siete intervalos, dependiendo del valor de x.Alternatively, the unit 24 for selecting MS 20 intervals may be arranged to select randomly any uplink access interval allowed, when necessary to transmit a preamble signature. Once the access interval has been selected, follow the PRACH and AICH timings. In this way, every time it is it is necessary to transmit a preamble signature, unit 24 of MS 20 interval selection randomly selects a number x of the sets {1, 2, 4} or {1, 2, 4, 8} (depending on value of T_ {AICH}) and then transmit using the following allowed access interval of (F x u, a x u) or (G x u), a x u), respectively. In this case, the timing of preamble to preamble can be three, four or five intervals of access, depending on the value of x (case T_ {AICH} = 0). For T_ {AICH} = 1, the preamble to preamble timing can be four, five, six or seven intervals, depending on the value of x.
Se debe indicar que el método y el sistema de acceso aleatorio descritos en la forma de realización preferida se pueden aplicar a cualquier red de radiocomunicaciones que tenga una función de acceso aleatorio entre terminales móviles y elementos de red fijos. Además, las unidades de hardware discretas de la MS 20 y la BTS 10 se pueden sustituir por las correspondientes características de software de un programa de control que controla una CPU proporcionada en la BTS 10 o la MS 20. La descripción anterior de la forma de realización preferida y los dibujos adjuntos están destinados únicamente a ilustrar la presente invención. La forma de realización preferida de la invención puede variar dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.It should be noted that the method and system of random access described in the preferred embodiment will they can apply to any radio network that has a random access function between mobile terminals and elements of fixed network. In addition, the discrete hardware units of the MS 20 and the BTS 10 can be replaced by the corresponding software features of a control program that controls a CPU provided in BTS 10 or MS 20. The description above of the preferred embodiment and drawings Attachments are intended only to illustrate this invention. The preferred embodiment of the invention may vary within the scope of the appended claims.
En resumen, la presente invención se refiere a un método y un sistema para realizar una operación de acceso aleatorio entre una estación móvil y un elemento de red tal como una estación transceptora base, en los que los intervalos de acceso permitidos para los canales de acceso aleatorio son definidos por la red y se señalizan a la estación móvil. La definición de los intervalos de acceso permitidos se realiza basándose en un parámetro fijado por la estación transceptora base y transmitido a la estación móvil la cual determina los intervalos de acceso permitidos basándose en el parámetro. De este modo, el número de intervalos de acceso permitidos puede ser definido por la red y se puede cambiar dinámicamente basándose en la carga de mensajes de acceso aleatorio y los requisitos de hardware.In summary, the present invention relates to a method and a system to perform a random access operation between a mobile station and a network element such as a station base transceiver, in which the allowed access intervals for random access channels they are defined by the network and are They signal to the mobile station. The definition of the intervals of allowed access is made based on a parameter set by the base transceiver station and transmitted to the mobile station the which determines the allowed access intervals based on the parameter. Thus, the number of access intervals allowed can be defined by the network and can be changed dynamically based on loading random access messages and hardware requirements.
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